4.7. ASINXRON DVIGATELLAR TEZLIGINI CHASTOTALI ROSTLASH 185
Akademik M. P. Kostenko ilk bor chastotali boshqarish nazariyasiga asos soldi. O‘zbekistonda asinxron dvigatellarni chastotali boshqarish nazariyasi akademik M. Z. Homudxonov tomonidan rivojlantirildi.
Prinsipning mohiyati tezlikni boshqarishda quvvatni (energiyani) Pem = Mem•w hamda uning tarkibiy qismlarini boshqarishdadir.
Ulardan biri ustida to‘xtalib o‘tamiz: chastota berilganda kuchlanishni boshqarish qonunini ham shakllantirish kerak. Bu prinsipni amalga oshirish oson bo‘lib, u w0 = 2pf1/p nisbatga asoslangan, bu yerda: f1 — statorni ta’minlayotgan ta’minot manbayi chastotasi.
Shuning uchun stator toki chastotasini o‘zgartirganda rotor aylanish tezligini keng ko‘lamda ravon rostlash mumkin. Tezlikni rostlashning bu usuli asosan sirpanishdagi isroflar DP = PPS bilan tavsiflanadi. Bu isroflar chastota o‘zgarishining katta diapazonida ham o‘zgaradi. Hozirgi vaqtda o‘zgaruvchan tok dvigatellarining tezligini rostlash uchun ishonchli va tejamkor statik o‘zgartgichlar yaratilgan.
Chastota o‘zgartgichi-asinxron dvigatel (ChO‘- AD) tizimini optimal boshqarish qonunlari.Kuchli yuritmaning asosiy chiqish koordinatasi — bu elektrmagnit momentidir. Chastotali boshqarishda uning qiymati statorga berilayotgan o‘zgaruvchan tok chastotasi va kuchlanishiga bog‘liq. Shuning uchun ikkita bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan boshqarish kanallarining mavjudligi ChO‘-AD tizimida optimal boshqarish imkonini beradi. Bu qonunni ikkita bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan boshqarish kanallarining mavjudligi ChO‘-AD tizimida optimal boshqarish imkonini beradi. Bu qonunni M. P. Kostenko yaratgan bo‘lib, u quyidagicha asoslanadi. Aytaylik, yuritma tezligini rostlashda dvigatelning yuklanish qobiliyati lm = Mk•M-1nom o‘zgarmas saqlansin. U holda stator chulg‘amidagi
186
aktiv kuchlanish tushishini hisobga olmagan holda quyidagi taxminiy
tenglikni yozish mumkin:
M U f M U f 2
1 1 1 1 1
2 2 2 2 2
; .
= »
Bundan:
U f M U f M 1 1 1
nom nom
nom
= yoki g= a m.
(4.32)
Absolut yoki nisbiy birliklardagi (4.32) ifoda lm = const bo‘lgandagi
chastotali boshqarishning optimal qonunining matematik ifodasini
ko‘rsatadi. (4.32) ifodaga muvofiq dvigatelni boshqarib quvvat
koeffitsiyenti va yuritmaning absolut sirpanishini o‘zgartirmay saqlab
qolish mumkin. Uning FIK esa, tezlikning o‘zgarishiga bog‘liq
bo‘lmaydi. Mana shunda chastotali boshqarishning optimallik mezoni
o‘z ifodasini topadi.
Yuklama momenti o‘zgarmas bo‘lganda:
g = a yoki U/f = const. (4.33)
Quvvat P = const o‘zgarmas bo‘lganda:
g= a . (4.34)
Ko‘pincha yuklama tezlikka bog‘liq bo‘ladi yoki m = an. (4.32)
tenglama quyidagi ko‘rinishni oladi:
187
n U f n U f 1 0,5
1 1 1 0,5
nom nom
yoki
= g= a
(4.35)
Xususiy holda «ventilyator» yuklamasida g = a2.
Barcha keltirilgan yuklamalarda dvigatel o‘ta yuklanishini nazariy
jihatdan o‘zgarmas saqlab qoladigan yuritmaning mexanik tavsiflari
4.16- rasmda keltirilgan.
Grafiklardagi punktir chiziqlardan ko‘rinib turganidek, kuchlanishni
(4.32) formula bo‘yicha hisoblab dvigatel o‘ta yuklamasini (ayniqsa
o‘zgarmas statik qarshilik momenti bo‘lganda) saqlab bo‘lmaydi.
4.16- rasm. CHO‘-AD yuritma mexanik tavsiflari: a — o‘zgarmas
momentda; b — o‘zgarmas quvvatda; d — ventilyatorli yuklamada.
Grafiklardagi punktir chiziqlardan ko‘rinib turganidek, kuchlanishni
(4.32) formula bo‘yicha hisoblab dvigatel o‘ta yuklamasini (ayniqsa
o‘zgarmas statik qarshilik momenti bo‘lganda) saqlab bo‘lmaydi.
Chastotali boshqaruvda o‘zgarmas o‘ta yuklanishda statorda
kuchlanish tushishini kompensatsiyalovchi optimal qonuniyat quyidagi
ko‘rinishda:
188
U I Z U 1 1 1
nom
| |
= a m
(4.36)
Mazkur (4.36) formula bo‘yicha hisoblanib qurilgan mexanik tavsiflar
4.16- rasm, a dagi uzluksiz chiziqlar bilan ko‘rsatilgan.
O‘ta yuklanish o‘zgarmas bo‘lganda chastotali boshqarishning
optimal qonuniyati bilan birga boshqa qonunlar ham qo‘llaniladi
(mashina magnit oqimining doimiyligi, isrofning kamligi va h.k). Bu
holda asinxron yuritma quyidagi xususiyatlarga ega bo‘ladi:
1. Stator rotor toklari va oqim (po‘latdagi isrofdan tashqari)
o‘zgarmas bo‘lib qoladi. Shuning uchun a o‘zgarganda mexanik
tavsiflar vertikal bo‘yicha parallel tarzda siljiydi (4.16- rasm, a).
2. Maksimal oqim bilan ishlayotganda dvigatel mexanik tavsifning ish
qismida, tabiiy tavsifga nisbatan ancha qattiqlikka va katta kritik
momentga ega bo‘ladi.
3. Yuklama kamayganda oqim ortiqcha qiymatga ega bo‘ladi, bu esa
isroflarning ortishiga va o‘zgaruvchan momentda mazkur boshqarish
qonunining optimal bo‘lmasligiga olib keladi. Eng kam isrof bo‘yicha
boshqarilganda zarur bo‘lgan rotordagi tokni oqimga ko‘paytmasiga
proporsional bo‘lgan momentni hosil qilish, mashinaning
qo‘zg‘atish bilan bog‘liq bo‘lgan o‘zgaruvchan va o‘zgarmas
isroflar teng bo‘lganda amalga oshiriladi. Bunday boshqarish
yuritmaning FIK optimalligini, isroflarning esa eng kam bo‘lishini
ta’minlaydi.
Chastota o‘zgartgichlari ko‘pincha kuchlanish manbalari tavsifiga
emas, balki tok manbasi tavsifiga ega bo‘ladi. Bunday tizimda
o‘zgartgichdan iste’mol etiladigan tok, faqat boshqarish signali bilan
189
aniqlanadi va dvigatelning ishlash rejimiga hamda parametrlariga bog‘liq bo‘lmaydi.
Chastotali boshqariladigan yopiq tizimlarda tezlikni rostlash diapazoni 50 : 1 gacha kengaytiriladi. Chastota-tok va vektorli boshqarish prinsiplarida ishlaydigan asinxron yuritmalarda tezlikni rostlash diapazonini 1000 : 1 gacha kengaytirish imkoniyati mavjud. Lekin bu holda statik noustuvorlik rejimi yuzaga kelish ehtimolini hisobga olish zarur.
